巖土工程結構力學試驗系統

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巖土工程結構力學試驗系統

一、組成

1.結構力學組合實驗裝置應由自反力加載架、液壓加載油缸、低頻電動伺服加載系統、靜態數據采集分析系統、多種類型傳感器、滿足實驗教學要求的教學模型及相應輔具組成。

2.自反力加載架

2.1承載能力300kN，采用四立柱門式框架自反力結構，下橫梁采用箱型鋼梁的結構形式，梁高度可按模數調節，所有構件工作面均進行機加工，粗糙度優于R3.2。加載架設計承載力按變形控制，梁額定荷載下撓度小于梁跨度的0.1%。

2.2整體尺寸3500×1000×3100mm，有效實驗空間3500×300×1700mm。

2.3上橫梁工作面安裝通長的直線導軌，導軌上安裝可任意移動的小車平臺，以安裝加載點及支座。

2.4下橫梁表面為不銹鋼，可防銹、防刮擦。

2.5下橫梁側面按模數加工安裝孔，可安裝試件固定裝置及對下橫梁進行加寬，方便實驗擴展。

2.6移動立柱、移動豎梁可安裝在下橫梁的軌道上或側面，位置任意可調3.500kN隨動小車平臺。

3.1用于反力架橫梁與豎向油缸的連接，使豎向油缸能水平隨動，承載力不小于500kN，滑動摩擦系數不大于0.02

3.2在上橫梁上安裝低摩擦系數直線導軌及配套的直線滑塊，可同時承受三個方向的負荷，并保證其行走精度優于0.1mm。

4. 200kN隨動小車平臺：

4.1用于反力架橫梁與豎向油缸的連接，使豎向油缸能水平隨動，承載力200kN，滑動摩擦系數不大于0.02；

4.2在上橫梁上安裝低摩擦系數直線導軌及配套的直線滑塊，可同時承受三個方向的負荷，并保持其行走精度優于0.1mm。

5．液壓油源

5.1可輸出多路穩定壓力，可進行荷載、位移閉環控制；

5.2采用伺服電機驅動低噪音油泵，電機轉速可根據實際用油量調整；距離設備1m處噪音不大于65db；

5.3系統流量不小于10L/min，壓力輸出在0-25Mpa之間；

5.4可進行壓力調節、流量調節及油路轉換；具有油路堵塞、超溫、低液位、液壓系統過載、電機過熱等自動報警并停機功能。

5.5油源應可同時滿足兩套裝置的加載設備使用。

6.分油子站

6.1用于油路分油及傳輸：由液壓加載控制系統集中供油，帶一路手動輸出；

6.2壓力在0-25MPa連續可調，帶蓄能器、調壓裝置、流量調節裝置、換向裝置，并有防止多通道互相干擾的功能；

6.3系統流量不小于2L/min。

7.液壓加載油缸

7.1拉壓雙作用油缸，活塞桿中空加工有內螺紋,并安裝有螺桿，用以調整油缸的運動范圍,可與拉壓力傳感器相連；

7.2zuida 壓縮荷載不小于300kN，zuida拉伸荷載不小于150kN，滿荷載對應的工作壓力不小于25MPa，油缸耐壓不小于30MPa，活塞行程不小于3150mm，手動行程不小于3150mm，啟動壓力不大于0.1MPa；

7.3有手動行程調節功能，油管采用快速接頭的連接方式。

8.電動伺服加載系統

8.1采用伺服電機驅動電動缸加載的方式，具有觸摸屏及手動脈沖發生器控制功能，可進行載荷、位移伺服控制加載，具有提供靜載及低周加載試驗功能；

8.2安裝固定方式為前法蘭+尾鉸固定，尾部可進行鉸接固接轉換，前端螺紋連接；

8.3靜載出力不小于50kN；運動頻率在0-1Hz之間，工作行程不小于200mm；

9．手動渦輪渦桿加載裝置

9.1采用機械式渦輪渦桿裝置，可實現拉壓加載，帶有自鎖功能；

9.2額定荷載不小于10kN，行程不小于150mm。

10.實驗梁支墩1對

10.1采用方箱式，周邊加工功能孔。

10.2尺寸不小于260*160*250mm

10.3承載力不小于300kN

11.通用鉸支座1對

11.1用于標準梁彎曲等實驗支座，具有自動找平功能

11.2固定鉸支座1個，采用十字圓柱鉸結構，具有兩個互相垂直的轉動軸線

11.3滑動鉸支座1個，采用直線導軌滑板或圓柱滾針轉動鉸結構；

11.4受壓承載力不小于300kN，雙向旋轉角度≥15°，滑動行程大于±40mm。

12.分配梁

12.1用于在加載過程中對力進行兩點分配，實現梁的三點、四點彎曲加載；

12.2帶一對正交鉸支座，鉸支座距離需按模數可調，加載點距離500-1400mm，按模數可調；

12.3可直接與載荷傳感器相連：與拉壓力傳感器連接時，正交鉸支座安裝在梁下部，所有部件均可隨加載油缸上下移動，工作面均進行機加工處理，粗糙度優于R3.2，工作面平整度優于0.1mm。

12.4外形尺寸不小于200*200*1000mm，承載力不小于300kN。

13.立柱轉接板

13.1可將水平加載裝置安裝在D型立柱之間提供水平反力的裝置，并利用豎向導軌保證小車可移動并在任意位置鎖緊；

13.2承載力不小于10kN，豎向可調范圍不小于±600mm；

13.3加載點可沿豎直方向移動并可在任意位置鎖緊。

14.油缸加載鉸

14.1zuida荷載不小于300kN，加載角度應連續可調、可鎖緊；

14.2安裝在分配梁上端，用于調整加載角度，平衡分配梁加載點不等高對實驗的影響，由轉軸和兩塊可繞轉軸轉動的可鎖緊耳座板組成。

15靜態數據采集分析系統

15.1可用于實驗過程中拉壓力、位移、靜態應變、支座反力等的測量；

15.2采用電源箱、采集箱一體式，方便與計算機進行通訊，以實現數據顯示、存儲、轉換功能；

15.3測量通道不少于32通道zuigao采樣頻率不小于1Hz，測量儀器應有快速接線的插座，可擴展至4096個通道。